Фазовращатель Советский патент 1993 года по МПК H01P1/185 

ел

С

Использование: для управления фазой СВЧ-сигнала. Сущность изобретения: устройство содержит диэлектрическую пластину, на которой расположено металлическое основание с первым отрезком щелевой линии, ортогонально которому выполнен второй отрезок щелевой линии, короткозамкну- тый на одном конце, а на втором его конце включен второй коммутирующий диод. Первый коммутирующий диод включен между концами разомкнутого первого и введенного короткозамкнутого второго полосковых проводников, расположенных на другой стороне диэлектрической пластины параллельно и напротив второго отрезка щелевой линии, Первый полрсковый проводник может быть выполнен в виде двух соосных отрезков, соединенных третьим коммутирующим диодом, напротив которого установлен и подключен к кромкам второго отрезка щелевой линии четвертый коммутирующий диод. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для управления фазой СВЧ-сигнала.

Известен фазовращатель, содержащий полуволновую щелевую линию, свернутую в кольцо, к которой подключена входная щелевая линия, а в диаметрально противоположной точке - выходная полосковая линия. В кольцевой линии по разные стороны от точки подключения входной щелевой линии включены два коммутирующих диода. Недостатком этого фазовращателя является его рассогласование при отстройке от средней частоты рабочего диапазона частот, чо обусловлено шунтирующим влиянием четвертьволнового отрезка кольцевой щелевой линии. Кроме того. Фазовращатель обеспечивает только фазовый сдвиг, равный

180°;

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является управляемый фазовращатель, содержащий диэлектрическую платину, на одной стороне которой нанесено металлическое основание, в котором выполнен первый отрезок щелевой линии, концы которой являются соответственно входом и выходом фазовращателя. К первому отрезку щелевой линии с одной стороны подключен второй отрезок щелевой линии, свернутый в кольцо. В диаметрально противоположной точке ко второму (кольцевому) щелевой линии подключен третий отрезок щелевой линии, разомкнутый на конце. В точке подключения третьего отрезка ко второму в третьем отрезке включен первый коммутирующий диод. Второй коммутирующий диод Е ключен параллельно в первом отрезке щелевой линии в точке подXI00 00

ел со

00

ключения к ней второго отрезка щелевой линии.

Этот фазовращатель имеет значительное рассогласование в широком диапазоне частот при выключенных коммутирующих диодах, что обусловлено шунтирующим влиянием последовательно включенного четвертьволнового разомкнутого шлейфа на щелевой линии, волновое сопротивление которого равно удвоенному волновому сопротивлению первого отрезка входной щелевой линии. Кроме того, прототип обеспечивает фазовый сдвиг 90°, а для увеличе- ния дискретов регулировки фазы необходимо включать дополнительные фа- зовращатели, за счет чего увеличиваются габариты и ухудшаются параметры.

Цель изобретения -улучшение согласования в широком диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем, что в фазовращателе, содержащем расположенное на одной стороне диэлектрической пластины металлическое основание, в котором выполнены первый отрезок щелевой линии,.концы которого являются соответственно входом и выходом, и расположенный ортогонально второй отрезок щелевой линии, подключенный одним концом к первому отрезку, а также первый и второй коммутирующие диоды, на другой стороне диэлектрической пластины напротив второго отрезка щелевой линии и параллельно ему расположен введенный первый поло- сковый проводник, один конец которого разомкнут и размещен напротив второго конца второго отрезка щелевой линии, выполненного короткозамкнутым, а другой конец первого полоскового проводника подсоединен через первый коммутирующий диод к введенному второму полосково- му проводнику, который соединен с металлическим основанием у кромки первого отрезка щелевой линии, при этом первый коммутирующий диод установлен напротив первого отрезка щелевой линии, а второй коммутирующий диод включен между кромками второго отрезка щелевой линии в месте соединения его с первым отрезком щелевой линии.

Для увеличения числа дискретов введены третий и четвертый коммутирующие диоды, первый полосковый проводник выполнен в виде двух соосных отрезков, соединенных третьим коммутирующим диодом, напротив которого установлен и подключен к кромкам второго отрезка щелевой линии четвертый коммутирующий диод.

На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого фа овращателя, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид снизу.

Фазовращатель содержит диэлектрическую пластину 1, на одной стороне которой расположено металлическое основание, в котором выполнен первый отрезок щелевой 5 линии 3, концы которого соответственно являются входом и выходом фазовращателя. Перпендикулярно первому отрезку щелевой линии 3 подключен второй отрезок щелевой линии 4, короткозамкнутый на конце по- 10 средством конденсатора 5. В месте подключения отрезка 4 к отрезку 3 в отрезке 4 параллельно включен первый коммутирующий диод 6. На другой стороне пластины 1 соосно с отрезком щелевой линии 4 распо15 ложен проводник 7, один конец которого, расположенный над короткозамкнутым концом щелевой линии 4, разомкнут, а второй конец проводника 7 соединен с металлическим основанием 2 через отверстие 8 в пла0 стине 1 в непосредственной близости от пересечения проводника 7 проекцией отрезка щелевой линии 3.

В проводнике 7 в месте пересечения его проекцией щелевой линии 3 выполнен раз5 рыв, в который последовательно включен второй коммутирующий диод 9.

Для увеличения числа фазовых дискретов в щелевой линии 4 на расстоянии Н от точки подключения ее ко входной щелевой

0 линии 3 включен дополнительный третий коммутирующий диод 10, над местом включения которого в проводнике 7 выполнен разрыв, в который включен четвертый коммутирующий диод 11.

5 Для подачи управляющего напряжения на диоды 6, 10 в металлическом основании 2 выполнены дополнительные щели 12, 13. соединенные с отрезками щелевой линии 3 и 4 , закороченные в местах соединения

0 конденсаторами 5, 14, 15.

Предлагаемый фазовращатель работает следующим образом. При подаче управляющего напряжения диод 6 закорачивает щелевую линию 4 в месте подключения ее к

5 входной линии 3, и СВЧ сигнал преходит со входа на выход по отрезку щелевой линии 3. При подаче управляющего напряжения на диоды 9, 11, установленные в разрыве проводника 7, отрезок щелевой линии 4, корот0 козамкнутый на конце конденсатором 5. разрывает цепь прохождения сигнала по входной щелевой линии 3, при этом сигнал возбуждается в короткозамкнутом проводнике 7. СВЧ сигнал проходит по проводнику

5 7 в обход щелевой линии 4 и приобретает фазовый сдвиг, определяемый длиной I щели 4 и проводника 7. Так как волновые сопротивления микрополосково-щелевой линии, образованной проводником 7 и щелью 4, выбраны из условия соглясования

фазовращателя во всем диапазоне частот, обеспечивается согласование при любой длине I проводника 7 и щели 4. При подаче управляющего напряжения на диоды 9, 10 обеспечивается меньший путь СВЧ сигнала по проводнику 7 в обход щели 4, за счет чего обеспечивается дополнительная дискрета регулировки фазового сдвига, вносимого фазовращателем.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Фазовращатель, содержащий расположенное на одной стороне диэлектрической пластины металлическое основание, в котором выполнены первый отрезок щелевой линии, концы которого являются соответственно входом и выходом, и расположенный ортогонально второй отрезок щелевой линии, подключенный одним концом к первому отрезку, а также первый и второй коммутирующие диоды, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения согласования в широком диапазоне частот, на другой стороне диэлектрической пластины напротив второго отрезка щелевой линии и параллельно ему расположен введенный первый полосковый проводник, один конец которого разомкнут и размещен напротив второго конца второго отрезка щелевой линии, выполненного короткозамкнутым, а другой конец первого полоскового проводника подсоединен через первый коммутирующий диод к введенному второму полосковому проводнику, который соединен с металлическим основанием у кромки первого отрезка щелевой линии, при этом первый коммутирующий диод установлен напротив первого отрезка щелевой линии, а второй коммутирующий диод включен между кромками второго отрезка щелевой линии в месте соединения его с первым отрезком щелевой линии,

2. Фазовращатель по п. отличающийся тем, что, с целью увеличения числа фазовых дискретов, введены третий и четвертый коммутирующие диоды, первый полосковый проводник выполнен в виде двух соосных отрезков, соединенных третьим коммутирующим диодом, напротив которого установлен и подключен к кромкам второго отрезка щелевой линии четвертый коммутирующий диод.